纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化作用机制研究

为了进一步强化再生骨料、改善再生骨料混凝土的性能,研究了纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化效果,并分析了作用机制。结果表明,纳米碳化硅改性水玻璃对再生骨料的强化作用明显,但会受水玻璃浓度和纳米碳化硅掺量的影响。水玻璃浓度增大,经水玻璃强化处理的再生骨料表观密度和堆积密度先增大后减小,吸水率逐渐降低,含水率逐渐增加,压碎指标先减小后增大;经水玻璃溶液+纳米碳化硅复合强化的再生骨料随着纳米碳化硅加入量的增加,表观密度和堆积密度先增大后减小,吸水率和含水率均先降低后增大,压碎指标先减小后增大。经浓度为30%的水玻璃溶液+0.75%纳米碳化硅浸泡强化的再生骨料,孔隙和裂缝被改性水玻璃填充,再生骨料表面均匀,综合性能较好,拌制的再生混凝土28 d抗压强度较未处理的再生骨料拌制的混凝土提高约45%,较天然骨料拌制的混凝土低约10%。     

废弃黏土砖再生骨料对灌浆料性能的影响

基于废弃黏土砖的再生利用和水泥基灌浆料的基本性能要求,采用多种方式对废弃黏土砖再生骨料进行强化处理,并利用强化后的再生骨料替代灌浆料中的天然骨料,从废弃黏土砖再生骨料取代量方面开展对灌浆料工作性能和强度的影响研究。研究结果表明:采用水泥净浆包裹方法对废弃黏土砖再生骨料进行改性,当水泥净浆水灰比为0.45时,再生骨料吸水率最小为21.4%,压碎指标最小为30.9%;采用水玻璃浸泡方法对废弃黏土砖再生骨料进行改性,当水玻璃浓度为5%,浸泡时间为1 h时,再生骨料压碎指标最小为21.1%,对应的吸水率为23.0%;当水玻璃浸泡改性后的再生骨料取代天然骨料的量为10%~30%时,灌浆材料满足早期和后期强度高、工作性好、自密实、不离析等灌浆料的要求。     

废弃砖再生骨料的强化及其应用研究

为了研究废弃砖再生骨料强化后的性能及其作为原料制备再生建材制品的性能。针对废弃砖再生骨料吸水率高、强度低等突出问题,通过裹浆改性的方式对其进行强化,通过对改性后再生骨料的压碎值、吸水率等指标与未改性前对比,确定最佳改性方式和工艺,使其满足再生三级骨料的要求。此外对废弃砖再生骨料的利用途径进行了研究,利用废弃砖再生骨料制备混凝土小型空心砌块和透水砖,并对两种再生产品的基本性能进行了研究。试验结果表明:改性后的废弃砖再生骨料吸水率略高于国家标准的要求,表观密度和空隙率、堆积密度、压碎指标等主要指标均满足国家标准的要求。利用强化后的废弃砖再生骨料制备混凝土小型空心砌块和透水砖,强度、透水性等指标都能满足正常的使用要求。     

废砖再生集料强化对再生混凝土的性能影响

将废弃黏土砖制成再生集料,代替部分天然集料制备再生混凝土,研究了4种强化剂对废砖再生粗集料基本性能和再生混凝土性能的影响,利用扫描电镜观察了再生混凝土的微观形貌。结果表明,水泥类浆液对再生集料基本性能的影响具有相似的规律;水玻璃溶液不仅能增大再生集料的表观密度,降低压碎值,还能降低再生集料的吸水率,水玻璃溶液浓度为15%最宜;废砖再生集料取代率超过40%后,再生混凝土28d抗压强度达不到设计标准,经过强化的再生集料混凝土抗压强度最多可提高3.1MPa,水玻璃溶液的强化效果最好。经水玻璃溶液处理后的再生集料混凝土,其内部水化反应更完全,水化产物较多,强度也更高。     

改性再生骨料对混凝土基本力学性能的影响

再生混凝土因为再生骨料的吸水率大、含泥量高、压碎值指标低等原因导致其强度低而没有得到广泛的应用。本文通过用不同浓度的水玻璃与聚乙烯醇(PVA)溶液对再生粗骨料浸泡改性,来提升再生混凝土强度。结果表明5%水玻璃溶液浸泡1 h与0.5%聚乙烯醇溶液浸泡1 h,再生混凝土强度有明显提升。     

水玻璃强化再生混凝土单轴受压本构关系

再生混凝土本构关系的研究是进行再生混凝土结构抗震设计的关键.采用水玻璃浸泡强化再生粗骨料(RCA),制备不同再生粗骨料取代率的再生混凝土,进行立方体抗压强度及单轴受压试验,与天然骨料混凝土(NAC)对比,探讨了水玻璃强化方法和再生粗骨料取代率对混凝土力学性能的影响.结果表明:水玻璃强化方法降低了再生粗骨料的吸水率和压碎指标;强化后的再生粗骨料混凝土应力应变曲线具有更高的弹性模量和峰值应力,但仍低于天然骨料混凝土;水玻璃强化再生粗骨料混凝土的峰值应变呈现先增加后减少趋势;再生混凝土的泊松比保持稳定,应力应变曲线与天然混凝土相似.通过回归分析,提出不同取代率下水玻璃强化再生粗骨料混凝土受压本构方程,方程与试验结果吻合较好.     

再生骨料在混凝土中的应用研究

分别对C30、C50、C60不同强度等级的废旧混凝土进行破碎,筛选得到不同粒径的再生骨料,研究再生骨料的性能指标;采用聚乙烯醇与水玻璃以1∶1比例配制成不同浓度的强化液,研究强化改性对再生骨料吸水率和压碎值的影响;将再生骨料与天然骨料复配应用于混凝土中,研究其对混凝土性能的影响。结果表明:随着再生骨料掺量的增加,再生混凝土的坍落度与扩展度总体呈现先减小后增大的趋势,当再生骨料掺量在12%~24%时,再生混凝土的坍落度为200 mm左右,28 d抗压强度达到42 MPa左右。     

废弃烧结砖再生骨料的改性研究

针对废弃烧结砖再生骨料强度低、吸水率高的问题,采用无机、有机以及有机与无机复合的方法进行改性。通过对废弃烧结砖再生骨料的压碎指标、吸水率、表观密度等性能指标的测试,评价改性效果,最后采用改性效果理想的再生骨料制作混凝土,对配制的再生混凝土抗压强度进行了测试与分析。研究结果表明:砖粉与水泥复掺裹浆情况下,当砖粉替代水泥质量为20%时要比纯水泥裹浆效果理想,9.5～4.75 mm粒径的再生骨料在复掺20%砖粉裹浆后的压碎指标为23.7%,吸水率为3.3%;16～9.5 mm粒径的再生骨料在复掺20%砖粉裹浆后的压碎指标为18.7%,吸水率为5.1%。继续在一次裹浆的基础上进行二次裹浆效果不如一次的好。有机溶剂改性效果不明显,并且导致成本增加。有机与无机复合改性后的再生骨料的压碎指标和吸水率都有很好的改善,环氧树脂与水泥复合改性效果最好的再生骨料的压碎指标为16.8%,达到了国家标准二级骨料的要求。     

再生骨料与再生混凝土的研究进展

介绍了再生骨料的生产工艺、性能、强化处理方法以及再生混凝土的工作性和硬化后的性能．再生骨料的生产工艺包括预处理破碎、强化处理和筛分阶段,其中强化处理阶段是关键．由于再生骨料颗粒表面含有大量的水泥砂浆,再生骨料具有吸水率大、密度小和压碎指标高等性能．吸水率大是不利再生骨料应用的一个制约因素,影响着再生混凝土的其他性能．通过化学和物理强化处理方法,改善其表面状况,从百减小它的吸水率,改变再生骨料混凝土拌合物的工作性能．     

废弃混凝土试块再生应用试验

工程质量检测中产生大量的废弃混凝土试块,这些试块的丢弃会造成矿产资源浪费。将废弃混凝土试块进行压碎、破碎、筛分、再破碎等处理,得到符合混凝土粗细骨料粒径要求的再生骨料,由于骨料中存在硬化水泥浆体,其压碎值、吸水率等主要性能较天然骨料差。将再生骨料分别替代15%、30%天然粗细骨料进行不同强度等级的混凝土性能试验,结果表明,再生骨料对混凝土的坍落度等性能均有降低趋势,而强度随替代量增加而降低,分别替代15%的粗细骨料,混凝土综合性能较好。     

基于“离子渗透沉积”的再生骨料的修复方法及性能

废弃水泥混凝土占用大量土地、增加成本、污染环境,资源化处理废弃混凝土已经成为环境保护和可持续发展的关键问题。本文基于"离子渗透沉积"原理,先后采用稀硫酸溶液、饱和Ca(OH)2溶液对废弃水泥混凝土再生骨料进行了处理,陈伏14天后,测试其压碎指标和24小时吸水率。同时采用场发射环境扫描电镜和压汞仪对比分析了处理前后对再生骨料表面砂浆层的微细观性能,并初步探讨了"离子渗透沉积"作用机理。试验结果表明,虽然处理后再生骨料的吸水率变化并不明显,但是孔隙率测试结果表明,处理后总孔隙率降低了50%以上,大害孔含量降低了70%,再生骨料的强度显著提高,压碎值从20.3%降低到16.1%。采用SEM可以观察到经过处理后再生骨料的孔洞被气硬性胶凝材料氢氧化钙、碳酸钙和石膏等晶体填充。本文为废弃水泥混凝土再生利用提供了一种新的方法。     

预浸石灰水碳化再生粗骨料混凝土的力学性能

采用预浸石灰水碳化法对再生粗骨料进行强化处理,对强化前后再生粗骨料物理性能进行检测,研究了碳化再生粗骨料对混凝土力学性能的影响.同时结合微观测试手段,分析碳化对再生粗骨料的增强机理. 通过立方体抗压、劈裂抗拉及抗折强度试验,研究强化后混凝土各龄期强度变化. 结果表明：预浸石灰水碳化法能够显著改善再生粗骨料的物理性能,其吸水率降低15.2%~22.9%,压碎值降低15.2%~17.7%;碳化后粗骨料的界面过渡区更加密实,有利于再生粗骨料品质的提升;7、28 d的混凝土强度随粗骨料取代率的增大而降低;当粗骨料取代率为50%时,预浸石灰水碳化再生混凝土强度与普通混凝土相当.     

沥青稳定再生集料的试验研究

采用钠水玻璃、有机硅树脂和硅烷偶联剂强化再生集料(RA),测试未强化和强化再生集料的压碎值、磨耗值、吸水率和黏附性,优选强化剂;采用扫描电镜观察未强化和强化再生集料的表面微观形貌,探讨强化剂强化再生集料的机理;采用再生粗集料和天然细集料配制沥青稳定再生集料(ATRA),然后进行车辙试验、低温弯曲试验和水稳定性试验,测定沥青稳定再生集料的路用性能.结果表明:再生集料存在孔隙和微裂缝,致使其压碎值、磨耗值和吸水率较高,黏附性较低;有机硅树脂对再生集料综合性能强化效果优于硅烷偶联剂和钠水玻璃;有机硅树脂强化后再生集料的大部分孔隙被有效封堵,微裂缝得到一定程度上的修复,再生集料的抗压碎性能和黏附性提高,吸水性降低;当采用未强化再生粗集料时,沥青稳定再生集料的平均弯曲应变、残留稳定度和冻融劈裂强度比均不满足JTG F40—2004规范要求;当采用2%(质量分数)有机硅树脂强化再生粗集料时,沥青稳定再生集料的路用性能大幅提高,能满足JTG F40—2004规范的相关要求.     

水泥裹浆对再生骨料强化作用试验研究

把拆迁小区混凝土楼板破碎加工成再生骨料(RA)并筛分取得再生粗骨料(RCA)。采用水泥浆强化RCA得到强化后的再生粗骨料(CRA),并测定天然粗骨料NCA、RCA和CRA的物理指标和力学性能。分别制备RCA和CRA两类再生骨料混凝土,测定其抗压、劈裂抗拉和抗折强度。试验结果表明:再生骨料强化后,表观密度下降,吸水率增加,压碎指标降低。由CRA配制的再生混凝土抗压和劈裂抗拉强度高于RCA再生混凝土。当掺量小于70%,CRCA再生混凝土抗折强度高于RCA再生混凝土,当掺量大于70%时,CRCA再生混凝土抗折强度低于RCA再生混凝土。     

化学强化对再生骨料及再生混凝土性能的影响研究

再生骨料性能一般低于天然骨料，针对再生骨料吸水率高、强度低等问题，通过化学浆液强化方式对其进行强化，探讨对再生骨料性能、再生混凝土的力学性能和耐久性的影响。研究表明，经化学浆液强化后，再生骨料的压碎指标和吸水率明显降低，再生混凝土的力学性能和耐久性显著提升。     

基于巴氏芽孢杆菌矿化沉积的再生骨料改性试验研究

再生混凝土能够有效地实现对废弃混凝土的再利用,但由于骨料的自身缺陷,再生骨料会一定程度地降低混凝土的力学性能和耐久性能。基于一种脲酶菌巴氏芽孢杆菌矿化沉积特性对再生骨料进行改性处理,主要考察改性时间对再生骨料吸水率、质量变化率、表观密度和压碎指标等物理力学性能指标的影响。试验结果表明,巴氏芽孢杆菌矿化沉积能够有效提高再生骨料的质量和表观密度,并降低再生骨料的吸水率和压碎指标;改性后再生骨料质量增长率可达3%,吸水率可由未改性的4%降至2.14%。研究结果可为基于微生物矿化沉积的再生骨料改性研究提供参考。     

钙离子对微生物矿化改性再生骨料性能的影响研究

再生骨料可以有效地实现对废弃混凝土的再利用,然而再生骨料存在高吸水率、与水泥砂浆的界面粘结力低等缺陷。基于产脲酶菌矿化沉积特性对再生骨料进行改性处理,考察了钙源、Ca2+浓度对再生骨料吸水率、质量变化率、表观密度和压碎指标等物理力学性能的影响。结果表明,产脲酶菌矿化沉积能够有效提高再生骨料的质量和表观密度,并降低再生骨料的吸水率和压碎指标;再生骨料改性处理后质量增长率可达2%,吸水率可由未改性的5.41%降至2.92%。     

基于“离子渗透沉积”的再生骨料的修复方法及性能

废弃水泥混凝土占用大量土地、增加成本、污染环境,资源化处理废弃混凝土已经成为环境保护和可持续发展的关键问题.本文基于“离子渗透沉积”原理,先后采用稀硫酸溶液、饱和Ca（OH）2溶液对废弃水泥混凝土再生骨料进行了处理,陈伏14天后,测试其压碎指标和24小时吸水率.同时采用场发射环境扫描电镜和压汞仪对比分析了处理前后对再生骨料表面砂浆层的微细观性能,并初步探讨了“离子渗透沉积”作用机理.试验结果表明,虽然处理后再生骨料的吸水率变化并不明显,但是孔隙率测试结果表明,处理后总孔隙率降低了50％以上,大害孔含量降低了70％,再生骨料的强度显著提高,压碎值从20.3％降低到16.1％.采用SEM可以观察到经过处理后再生骨料的孔洞被气硬性胶凝材料氢氧化钙、碳酸钙和石膏等晶体填充.本文为废弃水泥混凝土再生利用提供了一种新的方法.     

再生粗骨料混凝土力学性能探讨

把废弃混凝土经人工破碎后,按照粒径大小分为粗、细骨料,对再生粗骨料加入0.2%的聚羧酸减水剂进行处理后,参照普通混凝土配合比设计方法配置再生混凝土,研究不同再生粗骨料取代率下再生混凝土基本力学性能的变化。其中包括再生骨料的堆积密度、表观密度、吸水率和压碎指标,以及不同再生骨料掺入量下混凝土立方体抗压强度、棱柱体抗压强度。试验结果表明,经过聚羧酸减水剂处理后的再生粗骨料,吸水率明显比处理前的再生粗骨料低,而再生混凝土的立方体抗压强度,弹性模量随着再生粗骨料的增加而逐渐降低。     

再生混凝土粗骨料物理性能试验研究

发展再生混凝土是我国当前处理废弃混凝土和发展绿色建材的重要途径之一,而再生粗骨料性能的优劣会直接影响混凝土的质量。通过试验手段,分析得到了再生混凝土粗骨料较天然骨料在颗粒级配、吸水率、密度和压碎指标等物理性能方面的差异,为我国今后制定再生混凝土的相关技术规程,大力发展再生混凝土,提供一定的参考依据。